Кредит зображення: Чандра
Астрономи, що використовують компактний масив Австралійського телескопа, знайшли зірку, що швидко обертається, нейтронну зірку, яка виплюває струмені матеріалу майже зі швидкістю світла. Подібні реактивні літаки бачились лише раніше, коли вони виходили з чорних дір, і це відкриття кидає виклик теорії, що лише навколишнє середовище навколо чорної діри може бути настільки енергійним. Астрономи вивчали Circinus X-1, об’єкт, розташований приблизно за 20 000 світлових років, який є яскравим джерелом рентгенівських променів. Вони знають, що це нейтронна зірка, але вона має і ці незвичайні характеристики.
Вчені, які використовують австралійський телескоп CSIRO TelescopeCompact Array, телескоп для радіотехнічного синтезу в Новому Південному Уельсі, Австралія, побачили, як нейтронна зірка виплюнула струмінь речовини з дуже близькою швидкістю світла. Це перший раз, коли такий швидкий струмінь було помічено з нічого, крім чорної діри.
Це відкриття, повідомлене в цьому тижневому випуску Nature, кидає виклик ідеї, що лише чорні діри можуть створити умови, необхідні для прискорення струменів частинок до надзвичайних швидкостей.
"Виготовлення струменів - це фундаментальний космічний процес, але той, який ще недостатньо зрозумілий навіть після десятиліть роботи", - каже керівник команди доктор Роб Фендер з Амстердамського університету.
"Те, що ми бачили, повинно допомогти нам зрозуміти, наскільки більші об'єкти, такі як масивні чорні діри, можуть створювати струмені, які ми можемо бачити на півдорозі у Всесвіті".
Вчені з Голландії, Великобританії та Австралії протягом трьох років вивчали Circinus X-1 - яскраве і мінливе джерело космічних рентгенівських променів.
Цирцин Х-1 лежить всередині нашої Галактики, приблизно в 20 000 світлових років від Землі, в сузір'ї Цирцина біля Південного Хреста.
Він складається з двох зірок: «звичайної» зірки, ймовірно, приблизно в 3–5 разів перевищує масу нашого Сонця, і маленького компактного супутника.
"Ми знаємо, що компаньйон - це нейтронна зірка від виду рентгенівських вибухів, за якими її видно", - каже член команди доктор Хелен Джонстон з університету Сіднея.
«Ці рентгенівські вибухи - це знак зірки, яка має поверхню. Чорна діра не має поверхні. Тож супутником має бути нейтронна зірка. "
Нейтронна зірка - це стисла, дуже щільна кулька речовини, що утворюється, коли гігантська зірка вибухає після того, як її ядерне паливо закінчиться. В ієрархії крайніх об'єктів у Всесвіті це лише один крок від чорної діри.
Дві зірки в Circinus X-1 взаємодіють, при цьому сила тяжіння нейтронної зірки відтягує речовину від великої зірки на поверхню нейтронної зірки.
Цей процес "нарощення" генерує рентгенівські промені. Сила випромінювання рентгенівського випромінювання змінюється з часом, показуючи, що дві зірки Circinus X-1 об'їжджають один одного по дуже витягнутій орбіті з періодом 17 днів.
"Дві зірки в їх найближчому підході майже торкаються", - каже доктор Джонстон.
З 1970-х років астрономам відомо, що Circinus X-1 виробляє радіохвилі, а також рентгенівські промені. Велика «туманність» радіовипромінювання лежить навколо джерела рентгенівських променів. В межах туманності лежить ново знайдений струмінь радіовипромінювального матеріалу.
Вважається, що струмені виникають не з самих чорних дір, а з їх "накопичувального диска" - пояса розчленованих зірок і газу, який чорна діра тягне до себе.
У Circinus X-1 ймовірно, що накопичувальний диск змінюється залежно від 17-денного циклу, будучи найінтенсивнішим, коли зірки знаходяться в найближчій точці орбіти.
Струм Circinus X-1 рухається з 99,8% швидкості світла. Це найшвидший відтік, який можна побачити з будь-якого об'єкта нашої Галактики, і збігається з найшвидшим струменем, що вистрілюється з інших повних галактик. У цих галактиках струмені виходять із надмасивних чорних дір, мільйонів чи мільярдів разів більше маси Сонця, що лежать у центрах галактик.
Який би процес не прискорював струмені до майже швидкості світла, він не покладається на особливі властивості чорної діри.
"Ключовий процес повинен бути спільним як для чорних дір, так і для нейтронних зірок, таких як приплив", - каже доктор Кінва Ву з Університету коледжу Лондона, Великобританія.
Оригінальне джерело: CSIRO News Release
